[发明专利]一种嵌套式多段弧形混沌摆

说明书

本发明提供一种能够随机转动的电磁混沌装置，涉及动力学领域。该装置在底座设置有电源，与底座垂直设置的第一支杆内部设置有电磁体，第一弧形体在静止状态时靠近第一支杆的上端部的外侧部设置永磁铁，且在内侧部设置第二支杆，第二支杆的上端部设置透明球体；当电源打开时第一点电磁体与永磁铁产生相互的磁作用力，补充装置在转动过程中的能量损耗，从而实现连续的随机转动。本发明的随机转动的电磁混沌装置演示的混沌现象更为生动，且富有层次感。

技术领域

本发明属于动力学领域，特别是涉及一种嵌套式多段弧形混沌摆。

背景技术

混沌现象是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测，这就是混沌现象。进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够充分处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。

混沌摆，阐述了混沌的建模，利用旋转移动传感器对物理摆的相空间轨迹进行了实时测量，记录了混沌产生过程中相空间的角位移和角速度的变化，通过该装置演示混沌现象。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种嵌套式多段弧形混沌摆，通过该装置更加全面的演示混沌现象。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种嵌套式多段弧形混沌摆，包括底座、第一支杆、固定弧形体，上述第一支杆垂直固定在底座上，上述固定弧形体的一端部与第一支杆固定连接，上述固定弧形体的另一端部设置有第一转轴，上述第一转轴与底座平行；

上述第一转轴设置有第一弧形体，上述第一转轴与第一弧形体的2/3～7/10处连接；上述第一弧形体远离底座的端部设置有第二转轴，上述第二转轴设置有第二弧形体，上述第二转轴与第二弧形体的2/3～7/10处连接，上述第二弧形体远离底座的端部设置有第三转轴，上述第三转轴设置第三弧形体，上述第三转轴与第三弧形体的1/2处连接；

上述嵌套式多段弧形混沌摆静止状态时，上述第一弧形体和第二弧形体的2/3～7/10处于下部位置；上述第一支杆内部设置电磁体，上述第一弧形体靠近第一支杆的上端部的外侧部设置有第一永磁铁，上述电磁体与底座内部设置的电源连接；

上述第一弧形体在静止状态时靠近第一支杆的上端部的内侧部设置有第二支杆，上述第二支杆的上端部设置透明球体；上述第二支杆的长度为第一弧形体的半径；

优选的，上述透明球体的内部充满液体，上述透明球体还设置有能够在液体中随机转动的铁磁性小球。

优选的，上述第三弧形体的两端部内侧均设置有第三支杆，上述第三支杆端部设置翻转杆，上述翻转杆与第三支杆的连接处为翻转杆的黄金分割点，上述翻转杆距离第三支杆远的一端部设置有第二永磁铁。

优选的，上述第一弧形体、第二弧形体和第三弧形体为同心圆。

优选的，上述固定弧形体为1/4圆弧。

优选的，上述第一弧形体为7/10圆到4/5圆之间任一圆弧，上述第二弧形体为1/2圆到3/5圆之间任一圆弧，上述第三弧形体为1/4圆到1/3圆之间任一圆弧。

优选的，上述第一转轴的外侧末端设置有平衡块。

(三)有益效果

本发明提供了一种嵌套式多段弧形混沌摆，具备以下有益效果：